Łączniki. Gwoździe, śruby zwykłe i sprężające,
wkręty, nity, pręty gwintowane. Łączenie elementów
stalowych. Nitowanie, łączenie elementów stalowych.
Nitowanie, łączenie śrubami zwykłymi i sprężającymi,
spawanie, zgrzewanie, klejenie.

Robert Kowalczyk Gr. 4 sem. II

Gwóźdź - wykonany z twardego metalu, najczęściej stalowy przedmiot, z
jednej strony zaostrzony, z drugiej zakończony płaskim łbem, służący do
łączenia różnych elementów (zazwyczaj drewna), przez ich zbijanie.

Gwoździe wykonywane są z: stali, miedzi, mosiądzu, aluminium.

Gwoździe mogą być niczym nie pokryte lub mogą być: miedziowane,
cynkowane, pokrywane tworzywami sztucznymi.

Gwoździe w zależności od
przeznaczenia i kształtu dzieli się na
Gwoździe budowlane: okrągłe,
kwadratowe, papowe, sufitowe,
zawiasowe, narożnikowe, z trzpieniem
okrągłym/kwadratowym – skręcone,
walcowane hartowane z główką
płaską/stożkową, paletowe walcowane
z główką, płaską/stożkową, paletowe
kwadratowe skręcane.

Gwóźdź

Śruba w miejscach połączeń konstrukcji budowlanych, jest łącznikiem w
połączeniach śrubowych. Śruba składa się z łba oraz trzonu. Na części lub
całej długości trzonu śruby wykonany jest gwint.

Śruby sprężające - idea pochodzi z nitów ,zasada: obciążenie przenoszone
przez tarcie łączonych elementów. Istota w
wykonaniu jakości połączenia np. doczołowe z dokładnością aptekarską .

Łeb śruby, który umożliwia uchwycenie jej w czasie montażu, może mieć
różny kształt. Do typowych kształtów łbów śruby należą:

a) sześciokątny
b) czworokątny
c) wieńcowy
d) młoteczkowy
e) walcowy z gniazdem

sześciokątnym

f) oczkowy

Śruby zwykłe i sprężające

Wkręt - łącznik w połączeniu gwintowym dociskowym. Alternatywą wkręta w
tym połączeniu jest śruba dociskowa, różniąca się od wkręta sposobem
utwierdzenia, kształtem i typem łba - śruby nie posiadają nacięcia.
Wkręt składa się z łba z nacięciem i gwintowanego trzonu o kształcie
walcowym lub lekko stożkowym w przypadków wkrętów do drewna.

Łby wkrętów mogą mieć kształt:
a) walcowy płaski
b) walcowy soczewkowy
c) stożkowy płaski
d) stożkowy soczewkowy
e) kulisty
f) bez łba

Nacięcie we łbie wkręta pod wkrętak
może mieć kształt:
g) proste
h) krzyżowe (Phillips, Pozidriv)
i)

kwadratowe

j) sześciokątne (inbusowe)
k) ośmiokątne

Wkręty

1 blachowkręt samowiertny, łeb z nacięciem PH, 2 wkręt do materiałów warstwowych
samowiertny (np. do przykręcania płyt plastykowych do metalu), łeb z nacięciem PH, 3
wkręt montażowy, łeb z nacięciem PH, 4 wkręt montażowy samowiertny, łeb z
nacięciem PH, 5 wkręt montażowy, łeb z nacięciem PZ, 6 wkręt do drewna, łeb z
nacięciem PZ, 7 wkręt montażowy, łeb sześciokątny z nacięciem PH i prostym, 8 wkręt
do pokryć blacharskich, samowiertny, z uszczelką, łeb sześciokątny, 9 wkręt
montażowy, łeb sześciokątny z nacięciem prostym, 10 blachowkręt nierdzewny, łeb z
nacięciem prostym. a) końcówka samowiertna, b) skrzydełka rozwiercające miękki
materiał

Wkręty

Nit - metalowy element konstrukcyjny używany przy nitowaniu, czyli
łączeniu ze sobą płaskich elementów, np. fragmentów blach.
Klasyczny nit ma postać krótkiego pręta, zakończonego z jednej strony
występem zwanym łbem część zasklepiona przy nitowaniu (przeciwna do
łba) nazywana jest zakuwką.

Nitowanie było dawniej - przed opanowaniem spawania - powszechnie
używane np. przy konstrukcji mostów. Proces nitowania polegał na zabiciu
gorącego nita młotem tak, by wypełnił on przygotowany wcześniej otwór w
dwóch fragmentach poszycia.

Obecnie klasyczne nitowanie stosowane jest rzadko, zostało wyparte przez
spawanie.

Nity

Pręt gwintowany zwany inaczej złączem śrubowym, szpilką lub śrubą
Mx1000 to stalowy pręt nagwintowany na całej swej długości.

Najczęściej spotykanymi rodzajami gwintów na złączach śrubowych są:
* gwinty metryczne
* gwinty prawe
* gwinty lewe

Zastosowanie:
uniwersalny element złączny stosowany przy pracach instalacyjno-
budowlanych np. do podwieszania instalacji hydraulicznych, elektrycznych,
wentylacyjno-klimatyzacyjnych, do skręcania więźby dachowej.

Pręty gwintowane

Połączenia nitowe - połączenia, najczęściej blach lub elementów
konstrukcji stalowych - dźwigarów, wsporników, wiązarów itp., za pomocą
łączników zwanych nitami. Połączenia tego typy zostały współcześnie
wyparte przez połączenia spawane i zgrzewane, z uwagi na prostszą
technologię ich wykonywania.

Nitowanie

Nit w swej wyjściowej formie składa się z główki (1) i
trzonu (szyjki) (2). Umieszczony w otworze w
łączonych elementach zostaje zakuty (zamknięty),
tworząc zakuwkę (3). Zamykanie nitu może się
odbywać ręcznie, przy pomocy młotka ręcznego lub
pneumatycznego i ręcznej nitownicy (kształtującej
zakuwkę) lub za pomocą maszynowej nitownicy.
Nity niewielkich rozmiarów można zakuwać na zimno. Większe i w bardziej
odpowiedzialnych konstrukcjach zakuwa się na gorąco.
Przy nitowaniu zakładkowym (gdy arkusze blachy zawinięte są na
krawędziach) i przy dużej gęstości nitów, można uzyskać wysoką
szczelność połączenia. Pozwala to na stosowanie nitów przy budowie
zbiorników ciśnieniowych.
Wprawdzie połączenie nitowe jest przynajmniej częściowo połączeniem
ciernym, to obliczenia wytrzymałościowe połączeń nitowych dokonuję się
zakładając, że to nit lub ich grupa przenosi całe obciążenie. Nity
najczęściej pracują na rozciągane lub na ścinane i te warunki konstruktor
musi uwzględnić projektując połączenie nitowe.

W tego rodzaju połączeniach śruba (1) i nakrętka (2),
łączą dwa lub więcej elementów (3). Elementy te w
miejscu łączenia są przewiercane, tak by otwór
mieścił śrubę z pasowaniem luźnym. Śruba w takim
połączeniu może przenosić tylko i wyłącznie
obciążenia osiowe, np. jeżeli elementy połączenia są
od siebie w sposób naturalny odciągane np. pokrywa
kotła połączona z jego korpusem. Nakrętka w takim
połączeniu dokręcana jest na tyle mocno by
zapewnić integralność połączenia, gdy nie jest ono
obciążone.

Połączenia śrubowe

W przypadku gdy elementy łączone są obciążone siłami wzdłużnymi
działającymi w osi prostopadłej do osi śruby, należy zapewnić połączenie
cierne pomiędzy tymi elementami. Realizuje się to przez wstępne
naprężenie śruby. Nie spełnienie warunku wstępnego naprężenia,
doprowadza do przesunięcia się elementów względem siebie, które
ostatecznie swymi krawędziami oprą się o śrubę powodując jej ścinanie, a
w ekstremalnych sytuacjach zniszczenie.
Oprócz siły osiowej pochodzącej od obciążenia złącza lub naprężenia
osiowego, śruba jest obciążona skręcającym momentem siły. Zgodnie z
tym, obliczenia wytrzymałościowe połączenia polegają na sprawdzeniu
śruby ze względu na kryterium wytrzymałości na rozciąganie k

r

i skręcanie

k

s

.

W tego rodzaju połączeniach wkręt (1)
(lub śruba) przytwierdza jeden element
złącza (2) do drugiego (3). W elemencie
(3) nawiercony jest otwór z naciętym
wewnętrznym gwintem, w który
wkręcany jest wkręt.

Połączenia śrubowe dociskowe
(wkrętowe)

Wkręty do drewna mogą być wkręcane w miękkie drewno bezpośrednio
bez żadnego przygotowania. W przypadku twardego drewna może być
konieczne nawiercenie otworu pod wkręt wiertłem co najmniej o numer
mniejszym niż wkręt.
Wkręty do materiałów budowlanych (cement, gips, cegła itp.) umieszczane
są w tych materiałach z pomocą kołków rozporowych po wcześniejszym
nawierceniu otworu w materiale, o rozmiarze odpowiadającym wielkości
kołka.

Złącze spawane jest połączeniem materiałów powstałym przez ich
miejscowe stopienie. Występuje w procesie łączenia metali (głównie stali)
oraz tworzyw sztucznych. Przy spawaniu zwykle dodaje się spoiwo
(materiał dodatkowy) stapiający się wraz z materiałem podstawowym,
aby utworzyć spoinę i polepszyć jej własności..

Spawanie

Metody spawania

1. spawanie gazowe 311-G ;: najczęściej przy spalaniu acetylenu w temperaturach

do 3200°C, stosowane jest do spajania blach o grubości od 0,4 mm do 40 mm.

2. spawanie elektryczne: z wykorzystaniem spawarki - urządzenia opierającego swą

pracę na zjawisku łuku elektrycznego w temperaturach 3500°C, stosowane jest
do spajania blach o grubości od 1mm do 80 mm.

a. spawanie elektrodami otulonymi
b. pawanie łukiem krytym
c. spawanie w osłonie gazów

I.

Metoda MIG 131 (Metal Inert Gas) - jest to spawanie łukowe elektrodą
topliwą w osłonie gazu obojętnego (argon, hel, argon + hel). Metoda
ta jest stosowana do spawania i napawania we wszystkich pozycjach
w sposób automatyczny lub półautomatyczny.

II.

Metoda MAG 135 (Metal Active Gas) - jest to spawanie łukowe w
osłonie gazu aktywnego chemicznie (CO2, CO2 + gaz obojętny).

III. Metoda TIG 141 (Tungsten Inert Gas) – jest to spawanie łukowe

elektrodą nietopliwą w osłonie gazów obojętnych (Ar, He, Ar + He).
Umożliwia ona spawanie prawie wszystkich metali i ich stopów oraz
łączenie ze sobą różnych metali i stopów.

3. spawanie laserowe
4. spawanie plazmowe
5. spawanie hybrydowe
6. spawanie żużlowe
7. spawanie elektronowe
8. spawanie tarciowe

Połączenia zgrzewane to połączenia metali i tworzyw
sztucznych przez miejscowe dociskanie łączonych
elementów przy jednoczesnym podgrzewaniu
wystarczającym do doprowadzenia lączonych
materiałów do stanu plastyczności (ciastowatości).

Zgrzewanie

Stosowane metody zgrzewania:
1. zgrzewanie elektryczne: doczołowe (zgrzewanie jednoczesne większej

powierzchni), liniowe i punktowe. Dwa arkusze blachy są ściskane przy
jednoczesnym przyłożeniu napięcia w zgrzewanym obszarze, które powoduje
miejscowe rozgrzanie materiału. Stosuje się w przemysłowych instalacjach
montażowych.

2. zgrzewanie gazowe: przy zastosowaniu palnika acetylenowego. Stosuje się

przy zgrzewaniu elementów w nietypowych warunkach.

3. zgrzewanie szamotowe: w którym elementy podrzewane są w

szamotowych formach przez ciekły żużel i następnie dociskane.

Innymi metodami zgrzewania są: zgrzewanie indukcyjne, tarciowe i dyfuzyjne.
Metoda takiego łączenia materiałów stosowana jest od wieków w zgrzewaniu
kuziennym, kiedy to dwie blachy podgrzane w palenisku łączone są na kowadle
serią uderzeń młota.
Obliczenia wytrzymałościowe połączeń zgrzewanych dokonuje się dla pełnego
przekroju materiału w miejscu połączenia stosując współczynnik osłabienia
zgrzeiny wynoszący X = 0.6 do 0.8 w zależności od zastosowanej technologii.

Połączenia klejone - połączenia, w których wykorzystuje się adhezyjne
właściwości substancji klejowych. Klej wnika w drobne pory (nierówności)
na powierzchni materiału, po czym twardnieje. Czasem przy klejeniu
tworzyw sztucznych dodatkowo następuje częściowe rozpuszczenie
powierzchni klejonych. Połączenie tego typu w budownictwie stosowane
jest często, zwłaszcza jeśli trzeba połączyć różne materiały (metal,
tworzywa sztuczne, szkło, gumę itp).
Stosuje się również połączenie klejone ciasno pasowanych elementów, co
daje takiemu połączeniu pewną nośność wynikającą z tarcia, nawet po
zerwaniu właściwego połączenia klejonego.

Klejenie